MARCE

El proyecto MARCE es un proyecto del Plan Nacional I+D+I (2008-2011) con vigencia 2010-2012. Los principales objetivos del proyecto MARCE se pueden resumir en grandes 2 bloques. El primero de ellos es la identificación de las relaciones biofísicas clave que dan cuenta de la mayor variabilidad en los ecosistemas fluviales. Cuantificar las relaciones entre hidrología, geomorfología, calidad del agua y la biota fluvial es un gran reto, debido principalmente a la falta de de bases de datos apropiadas a este fin (continuidad espacial y temporal de registros).

Por tanto, para la consecución de este objetivo se están realizando modelos que contemplen todos los componentes del ecosistema fluvial para todo el dominio del proyecto. El segundo bloque consiste en la determinación de las consecuencias ecológicas de diferentes actividades humanas en los ecosistemas fluviales. Para conseguir este objetivo se esta realizando una caracterización del grado de impacto de diferentes tramos fluviales con herramientas SIG, de modo que se pueda aislar el efecto de presiones concretas mediante un diseño control-impacto para cada componente fluvial (ver más en info).

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MOdelado Tridimensional de la Interacción del oleaje con Obras Marítimas (MOTIOM)

El proyecto MOTIOM (BIA2008-05462) se ha desarrollado en le periodo 2009-2011 dentro de la convocatoria del plan nacional (HACER).

El objetivo fundamental de proyecto MOTIOM ha sido mejorar el conocimiento y nuestras capacidades de modelado de los procesos tridimensionales que desarrolla el oleaje en presencia de las obras marítimas. El análisis tradicional de estructuras se ha venido haciendo mediante la vía experimental, y principalmente en modelos bidimensionales, con los problemas asociados referentes a los efectos de escala y por la incapacidad de reproducir las condiciones naturales a las que se encuentran sometidas la obras marítimas. La metodología seguida en este proyecto ha permitido, mediante el uso de modelado tridimensional de las ecuaciones de Navier-Stokes y de datos experimentales, estudiar los procesos tridimensionales que genera el oleaje alrededor de las obras marítimas.

La metodología se ha dividido en dos partes. Inicialmente se han derivado las ecuaciones de Navier-Stokes para la modelización del flujo en los medios porosos, tales como la escollera de protección de los mantos de los diques rompeolas, y se ha planteado un sistema de resolución acoplado con el flujo fuera de este. El método propuesto consiste en la resolución conjunta de los campos de presiones y velocidades en ambas zonas del dominio. Así mismo se han adaptado dos modelos de turbulencia, el modelo k-e y el modelo SST, para el flujo en los medios porosos. En la segunda parte del proyecto se han desarrollado nuevos algoritmos para la mejora de la generación de condiciones realistas de oleaje con modelos RANS. Para ello se han desarrollado algoritmos para la generación multidireccional de oleaje tanto de crestas cortas como de crestas largas y para la generación-absorción de oleaje, hecho que permite reducir los tiempos de cálculo, punto débil de este tipo de modelos para su aplicación a casos reales.

El nuevo conjunto de ecuaciones desarrolladas y los algoritmos numéricos de generación-absorción multidireccional se ha validado a partir de ensayos de laboratorio realizados específicamente para el proyecto y a partir de ensayos existentes en la literatura, obteniendo un alto grado de concordancia entre las variables medidas y las simuladas. Los ensayos se han realizado usando geometrías de diques verticales y diques en talud de materiales sueltos, centrándose en el análisis de procesos como el rebase sobre estructuras, donde las condiciones de oleaje son mayoritariamente tridimensionales, y en el flujo alrededor de morros de diques.

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MOdelado numérico del efecto del VIento en la interación del OLeAje con estructuras (MOVIOLA).

El proyecto MOVIOLA , actualmente en curso, se desarrollará en el periodo 2012-2014 dentro de la convocatoria del plan nacional (HACER).

El objetivo fundamental de esta investigación es mejorar nuestro conocimiento y nuestras capacidades de predicción en la interacción del oleaje con el viento en las cercanías de las obras marítimas en presencia de viento. Este proyecto nace a partir de las líneas de investigación abiertas durante el desarrollo del proyecto MOTIOM (BIA2008-05462) en el que se estudiaron los procesos tridimensionales que desarrolla el oleaje en las estructuras costeras, centrando el análisis en morros de diques y en el rebase sobre estructuras.

El análisis tradicional del efecto de viento se ha hecho bien mediante en ensayos de laboratorio, donde el escalado de los modelos físicos limita la universalidad de los resultados, o bien a partir de medidas en campo, con una gran variabilidad espacial y falta de control de las variables externas. Aunque el número de trabajos no es muy elevado y no se ha materializado en ninguna herramienta predictiva en forma de formulación semi-empírica fiable y general, el efecto del viento en el rebase es de sobra conocido, actuando sobre el oleaje peraltando la ola de manera adicional y aumentando las tasas de rebase.

El proyecto se centra principalmente en la mejora del modelado de la rotura con y sin viento, aspecto fundamental en el rebase, para lo que se considera la presencia de aire y su efecto sobre la ola, y en las mejoras de las condiciones de absorción de oleaje, para generar situaciones más realistas que permitan mejorar las técnicas predictivas. La metodología propuesta pretende usar el modelado numérico tridimensional de las ecuaciones de Navier-Stokes y la experimentación física centrada en el rebase en diques verticales. Para el estudio numérico se usará el modelo IH3-VOF, desarrollado dentro del proyecto MOTIOM, en el que se introducirá la física del aire, ampliando el espectro de los procesos físicos a estudiar en el proceso de interacción del oleaje con estructuras costeras. Los resultados numéricos serán validados a partir de una campaña experimental de ensayos diseñada para tal fin en un tanque (CCOB, Cantabria Coastal and Ocean Basin) dotado con un sistema de generación de oleaje y viento que lo hace idóneo para ser usado en esta investigación. Los resultados del proyecto servirán para mejorar y optimizar el diseño funcional y de estabilidad de las estructuras costeras reduciendo las incertidumbres originadas por el efecto del viento en la determinación de las tasa de rebase y los esfuerzos, hoy en día muy difíciles de determinar, y generando una herramienta para su cuantificación.

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Surf-zone mid-term morphodynamics (2010-2013), es un proyecto I+D+I financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del subprograma Juan de la Cierva.

Tiene como objetivo de investigar el impacto de los cambios morfológicos ocurriendo en la zona de rompientes sobre la línea de costa por medio del desarrollo de modelos numéricos y del análisis de datos proporcionados por el sistema de monitorización de playas HORUS. La zona de rompientes es un sistema 3D complejo, donde la morfología no solamente es el resultado del forzamiento exterior o de estructuras externas, sino también a un comportamiento propio dando lugar a la formación de barras rítmicas y corrientes de retorno asociados debido a mecanismos de auto-organización. Estos patrones característicos de la zona de rompientes afectan la línea de costa y la anchura de playa seca.

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Este proyecto está directamente relacionada con las líneas de investigación 12) y 13) de la convocatoria de la Acción Estratégica de Energía y Cambio Climático, en el subprograma b) Subprograma Nacional para la movilidad sostenible el cambio modal en el transporte (2008):

12) Caracterización de la dinámica y climatología del medio físico marino y desarrollo de sistemas centralizados de redes de medida de datos climáticos marinos.

13) Transferencia de información climática al entorno de las infraestructuras de transporte marítimo, incluyendo su interacción y modificación por las infraestructuras portuaria.

CARACTERIZACIÓN CLIMÁTICA DEL MEDIO FÍSICO MARINO ESPAÑOL PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LA EXPLOTACIÓN PORTUARIA Y NAVEGACIÓN MARÍTIMA
Programa Acción Estratégica de energía y cambio climático. Subprograma nacional: Movilidad sostenible y cambio modal en el transporte
E17/08 | Enero 2009-Diciembre 2011 | Ministerio de Fomento

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C3E

El objetivo general de la propuesta es elaborar datos, metodologías y herramientas destinadas a la evaluación de los impactos e identificación de medidas de adaptación para dar respuesta a las necesidades del Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático en las zonas costeras sobre una base científica, técnica y socio-económica, teniendo en cuenta la variabilidad del clima y el cambio climático presente y futuro. Dentro de la zona costera la propuesta tiene su objetivo sobre los riesgos de inundación y erosión y la incidencia sobre las infraestructuras; centrándose en los impactos y adaptación en grandes ciudades costeras y en el sector turístico. Como parte del objetivo general se incluye también conseguir que las nuevas metodologías y herramientas desarrolladas sean tomadas como referentes por el Programa de Nairobi de Naciones Unidas.

Los objetivos específicos se centran en la obtención de resultados concretos como son:

  1. Metodologías y técnicas para la elaboración de bases de datos numéricas de alta resolución temporal y espacial del clima marítimo pasado y futuro en aguas abiertas y profundidades reducidas comparando técnicas de generación de predicciones/proyecciones de clima marítimo futuro (extrapolación de tendencias a partir de análisis estadístico no estacionario, downscaling dinámico y downscaling estadístico)
  2. Recomendaciones para su uso en diferentes aplicaciones de evaluación de impactos y estrategias de adaptación,
  3. Elaboración de indicadores de impacto para zonas costeras incluyendo diferentes unidades de gestión del litoral y generación de un atlas de impactos para el litoral español.
  4. Aplicaciones de las metodologías y herramientas a unidades de gestión seleccionadas
  5. Propuesta de acciones para evaluar el riesgo y para mejorar la adaptabilidad o resiliencia de las unidades de gestión consideradas y especialmente de las ciudades costeras españolas y del sector turístico de “sol y playa” al cambio climático
  6. Desarrollo de técnicas de adaptación “climate-proof”.
  7. Elaboración de Atlas, bases de datos integradas en SIG, herramientas fácilmente manejables y manuales metodológicos para su transferencia a administraciones públicas y organismos nacionales e internacionales.
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TRANSFER (Tsunami Risk ANd Strategies For European Region)

TRANSFER es un proyecto Europeo (FP6) donde participaron más de 30 centros de investigación, universidades y agencias europeas. El proyecto también incluye usuarios finales (entidades gestoras en la costa a nivel local, regional y nacional, entidades estatales como protección civil, planeación, demarcaciones de costas, municipalidades).

El proyecto pretende entender mejor los procesos de los tsunamis en la región Atlantico-mediterranea europea; valorar la peligrosidad, vulnerabilidad y riesgo de las costas europeas; identificar estrategias para reducir el riesgo de tsunamis y establecer las bases para un sistema de alarma frente a tsunamis de las costas europeas.

En el marco de este proyecto, IH Cantabria ha desarrollado y validado un modelo de propagación de tsunamis (C3), ha desarrollado metodologías y guías para la elaboración de mapas probabilísticos de inundación, ha evaluado la peligrosidad, vulnerabilidad y riesgo en Cádiz y las islas Baleares, proponiendo medidas de mitigación. Ha estudiado problemas de resonancia en el puerto de Palma de Mallorca debido a tsunamis.

 Diapositiva transfer

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The COASTVIEW (2002-2005) es un proyecto Europeo el cual reúne universidades, centros de investigación e instituciones encargadas de la gestión. El proyecto pretende implementar el sistema de vídeo cámaras para el seguimiento de las costas. Tiene como objetivos mostrar la utilidad de los sistemas en la gestión de la costa y entender los procesos morfodinámicos en la costa.

En el marco del proyecto, el IH Cantabria ha instalado un sistema de vídeo en la playa del "El Puntal" de Santander. La implementación de este sistema y una serie de campañas de campo llevadas a cabo dentro del proyecto, han servido de base para el desarrollo de metodologías y algoritmos numéricos que permiten la identificación de indicadores obtenidos a partir de las imágenes, con el fin de resolver problemas de gestión de la seguridad en la navegación, en los canales de acceso a puertos; entender y proteger las playas y dunas, de posibles procesos de erosión, inundaciones, impacto de de dragados o construcción de obras; finalmente, el uso de la playa con fines turísticos, donde es importante evaluar la situación de uso turístico de la playa.

COST VIEW1

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European Network on Coastal Research

ENCORA (2006-2009) -la red de redes europea transnacional para la Gestión Integrada de Zonas Costeras (GIZC) es un proyecto financiado por la Unión Europea dentro del 6º programa marco. La misión de ENCORA fue integrar las actividades de sus instituciones constitutivas y establecer los enlaces apropiados entre investigadores, profesionales, legisladores y otros grupos de interés en asuntos costeros.

HISPACOSTA, la red nacional española de ENCORA, se gestiona actualmente desde el Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria (IH Cantabria). La oficina de Hispacosta tenía una función doble, siendo sede tanto de la Coordinación Nacional (OCN) en España, como de la Coordinación Temática (OCT) en Europa dedicada específicamente a "Capacitación, formación y educación en GIZC". La misión principal de Hispacosta como red nacional de GIZC en España fue la de regular, promover, estimular y facilitar el proceso de intercambio de experiencias y conocimientos sobre la costa así como la coordinación y la cooperación entre los participantes y las actividades de la red tanto en el ámbito nacional como europeo. Los miembros de Hispacosta participaron, entre otras actividades, en el desarrollo de Planes de Acción Europeos de ENCORA para fijar las prioridades de las estrategias Europeas en la implementación de GIZC

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